某重卡自卸车制造商在矿山客户反馈中反馈货箱在装载矿石时衬板磨损过快——约1200小时即需更换耐磨衬板,远低于设计预期的3000小时。工程团队采用EDEM建立矿石颗粒与货箱相互作用的离散元模型,模拟铲斗卸料过程中矿石颗粒流对货箱底板和侧板的冲击和摩擦过程。模型中颗粒形状以多球体组合表征不规则矿石,颗粒粒径分布基于矿山实际筛分数据。EDEM仿真结果揭示:矿石颗粒在卸料初期的冲击速度峰值高达8m/s,集中在货箱前板与底板交界区域;同时颗粒在落料过程中形成的“二次流动”导致侧板中下部磨损严重。通过调整铲斗卸料高度和卸料角度(从垂直倾卸改为具有一定水平分量的卸料轨迹),以及优化货箱内部导流板布局,使颗粒冲击动能分布更均匀、峰值冲击速度降至5.5m/s。优化后方案将衬板更换周期从1200小时延长至2800小时,衬板材料成本节省约40%,矿山用户年维护停机时间减少约60小时。

